[发明专利]一种多输入多输出系统预编码的码本设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域内多输入多输出(MIMO，Multi-Input Multi- Output)系统编码方法，尤其涉及MIMO系统中预编码(Precoding)的码本 (codebook)设计方法。

背景技术

在信道带宽受限的情况下，通过采用MIMO技术可以大大提高系统的 容量。预编码技术是发送方通过接收方反馈的信道信息，对发送的数据用预 编码矩阵进行处理，使各个数据流在空间信道传输过程中等效为相互独立的 信道进行传输。但是如果接收方无法获知信道的特性(如FDD模式，或TDD 模式下信道互易性失效的情况下)，需要通过反馈获得信道特性。如果反馈 真实的信道特性，需要的系统开销是十分庞大的，因此，在当前的设计中， 通常都是通过码本反馈的方式，进行信道反馈。亦即把所有可能的MIMO 信道情况对应的系数预先设计成码本的格式。码本是预先定义的，由所有可 能反映信道特征的系数矩阵构成。这样，接收方在估计MIMO信道系数后， 只需要反馈对应的码本的标号，这种方法减轻了信令开销，但相应地降低了 信道系数的估计精度。在当前的码本反馈方式中，都是根据当前的信道特性 寻找一种最相近的码本，并将码本对应的索引反馈给发送方。

在LTE中，已经确定在两根天线时采用3个bit进行码本反馈，共8个 码本；在4根天线的情况下，采用4个bit进行反馈，共16个码本。很显然， 码本的反馈开销是直接和码本数量一一对应的。如何在不增加反馈开销的情 况下提高多码流MIMO系统的性能，是系统当前要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多输入多输出系统预编码的码 本设计方法，在考虑到不增加码本反馈开销的同时，也要考虑到保证码本的 精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输入多输出系统预编码的 码本设计方法，包括步骤：根据码本反馈开销设置均匀量化参考，并根据所 述均匀量化参考构造第一层码本；计算所述第一层码本的量化误差，并以 所述量化误差为输入进行进一步量化，得到第二层码本。

此外，所述第一层码本用于所述多输入多输出MIMO系统的信号接收 方作为反馈码本反馈给所述信号的发送方，所述第二层码本用于所述MIMO 系统的收发双方对所述第一层码本进行处理。

此外，所述第二层码本在[-/2，/2]之间进行量化而获得。

此外，所述第二层码本在[0，/2]之间进行量化而获得。

此外，所述反馈用1个bit指示所述码本的偏移方向是顺时针或逆时针 方向。

此外，所述接收方接收信号并进行相应的信道估计，提取所述信道的特 征参数，根据所述信道及其统计参数进行信道特性分解，获得准确的信道分 量，并将所述信道分量与所述第一层码本相匹配，得到所述码本的索引反馈 给发送方；所述发送方接收到反馈的所述码本索引后，获得对应的所述第一 层码本，在不同的资源块和时隙用不同的所述第二层码本对所述第一层码本 进行轮询或对称选择的处理获得新码本；并用所述新码本对数据进行加权及 发射。

此外，在所述接收方再次接收信号后还用所述第二层码本对上一次反馈 的所述第一层码本进行相同的所述轮询或对称选择的处理，以获得与所述发 送方相同权值的新码本，并用所述新码本进行数据检测，亦即将所述数据进 行恢复处理。

通过本发明上述技术方案的处理，可以使得由于反馈开销的限制而造成 的量化误差均匀化，从而获得码本的分集使用增益。另外，由于信道编码模 块的冗余信息的存在，在低编码速率的情况下，其有益效果将更为明显。

附图说明

图1为第一层面码本的设计示意图；

图2给出了本发明的第二层次码本的设计方法两种实施例的示意图；

图3给出了本发明的分层码本的设计步骤；

图4根据本发明描述的码本设计方法，MIMO系统在收发双方的实施 步骤。

具体实施方式